基于ProE的產(chǎn)品設計及加工(畢業(yè)設計參考2).doc

廣東水利電力職業(yè)技術學院-1-畢畢業(yè)業(yè)設設計計論論文文基基于于Pro/E的的產(chǎn)產(chǎn)品品設設計計及及加加工工系別：專業(yè):學號：姓名：指導老師:廣東水利電力職業(yè)技術學院-2-目錄畢業(yè)設計（論文）任務書3摘要5第一章緒論6第二章基于Pro/E的產(chǎn)品設計92.1前言92.2Pro/E建模詳細步驟112.3PRO/E分模詳細步驟252.4本章小結37第三章數(shù)控加工刀路編制393.1凹模數(shù)控程序編制393.2MasterCAM實體驗證493.3生成凹模數(shù)控程序NC513.4傳輸NC至數(shù)控機床53結束語55致謝56參考資料57部份NC程序摘錄58廣東水利電力職業(yè)技術學院-3-2006-2007年度畢業(yè)設計（論文）任務書設計（論文）題目：基于Pro/ENGINEER的產(chǎn)品設計及加工設計人姓名：任有武班級：04機械制造及自動化指導教師姓名：葉金玲一、設計（論文）內(nèi)容1、根據(jù)所給的題目要求，用Pro/E軟件進行造型設計；2、完成數(shù)控加工工藝方案；3、利用Mastercam軟件編制加工刀具程序，并根據(jù)加工方案設置加工參數(shù)及實體加工模擬，執(zhí)行Post后處理產(chǎn)生NC程序；4、利用超軟或宇龍仿真軟件進行數(shù)控加工軟件仿真；5、數(shù)控機床實際加工。二、設計（論文）的目的1、以實際產(chǎn)品為主線，培養(yǎng)學生做實際產(chǎn)品，滿足崗位要求的能力，培養(yǎng)學生掌握三維實體造型、分模設計，數(shù)控自動編程一體化技術的能力；2、熟練掌握三維造型軟件在模具設計中的應用，包括三維實體模型建立模具裝配模型，設計分型面、生成模具成型零件的三維實體模型；3、鞏固學生對Pro/E軟件、Mastercam軟件、仿真軟件等的綜合應用能力；4、加強學生機床的操作能力，使學生熟悉數(shù)控機床操作面板上各按鍵的功能，熟悉數(shù)控系統(tǒng)的基本功能和操作；5、掌握零件設計與加工的基本技能，如計算、繪圖、查閱設計資料和手冊，熟悉標準和規(guī)范等。三、設計（論文）的主要技術指標1、合理安排時間；2、建立準確的模具造型；3、制定合理的加工工藝方案；4、實際加工過程準確、熟練；5、畢業(yè)論文撰寫規(guī)范，條理清晰。廣東水利電力職業(yè)技術學院-4-四、進度安排畢業(yè)設計時間共10周，具體工作進度建議如下表：序號工作內(nèi)容預計時間（單位：周）1熟悉課題，調(diào)查了解，搜集資料12模具造型設計3.53確定加工工藝方案，刀路編制24數(shù)控加工軟件仿真15實際加工1.56整理資料，編寫畢業(yè)設計論文1五、參考資料參見以下有關方面的資料：1、數(shù)控機床及編程2、模具CAD/CAM3、MasterCAM9.0教程4、Pro/Engineer野火版教程5、現(xiàn)代制造技術6、數(shù)控加工工藝7、機械零件加工工藝手冊廣東水利電力職業(yè)技術學院-5-摘要本次畢業(yè)設計是基于Pro/ENGINEER的產(chǎn)品設計及加工，其中最主要部分當然是軟件Pro/ENGINEER的應用和加工中編刀路及實現(xiàn)加工。論文當中著重說明建模和分模過程、編刀路。但其它的過程也有很好的應用，例如：仿真軟件應用、操機、加工工藝等。由于論文是的編寫順序是按實際工作中進行，先從三維建模到軟件中分模，再進行數(shù)控加工的相關工作。第一章是緒論，通過它我們可以了解到PRO/E在社會生產(chǎn)行業(yè)中的發(fā)展狀況及其重要性，從中我們從一個新的角度了解生產(chǎn)的需要和未來的發(fā)展方向，讓我們跟上生產(chǎn)的步履，也提醒我們要做到老學到老；第二章是基于PRO/E的產(chǎn)品建模設計，著重說明本論文中加工的產(chǎn)品建模過程中軟件的應用和軟件中進行分模。通過這章可以了解到PRO/E在產(chǎn)生中應用，了解PRO/E建模和制造部分功能；第三章是數(shù)控加工方面的內(nèi)容，在本章可以了解到生產(chǎn)中是如可在計算機上進行生產(chǎn)的數(shù)控刀路編制，仿真等。其中我們也可了解到CNC加工的過程，了解其加工原理和步驟。再通過實際加工我們的動手能力更能與理論知識相結合。本設計從實際出發(fā)，系統(tǒng)地介紹了基于PRO/E的基礎應用，功能指令應用，凹凸模的創(chuàng)建及數(shù)控相關加工方法和操作。通過詳細的過程說明及大量的圖片說明，讓讀者清楚明白地了解PRO/E的產(chǎn)品設計功能及相關的數(shù)控加工。因本人水平有限，設計中難免存在缺點和錯誤，懇請各位老師批評指正。廣東水利電力職業(yè)技術學院-6-第一章緒論1.1本次畢業(yè)設計的課題與目的本次課題是基于Pro/E的產(chǎn)品設計及其數(shù)控加工。目的是進一步了解零件設計的流程與掌握數(shù)控加工編程；掌握Pro/E、MasterCAM等軟件的應用。1.2計算機輔助設計軟件的介紹MasterCAM是美國CNCSoftware,Inc公司開發(fā)的CAD/CAM一體化軟件。它集二維繪圖、三維實體、曲面設計、體素拼合、數(shù)控編程、刀具路徑模擬及真實感模擬等功能于一身，系統(tǒng)運行環(huán)境要求較低，使用戶無論是在造型設計、CNC銑床、CNC車床或CNC線切割等加工操作中，都能獲得最佳效果。Mastercam基于PC平臺、支持中文環(huán)境、價位適中。故本次畢業(yè)設計采用MastercamV9.1作為數(shù)控編程軟件，通過程序的后處理生成數(shù)控加工指令代碼，縮短編程人員的編程時間，特別對復雜零件的數(shù)控程序編制，可大大提高程序的正確性和安全性，降低生產(chǎn)成本，提高工作效率,輸人到數(shù)控機床既可完成加工。1.3數(shù)控加工技術的發(fā)展趨勢目前，數(shù)字控制技術與數(shù)控機床，給機械制造業(yè)帶來了巨大的變化。數(shù)控技術已成為制造業(yè)實現(xiàn)自動化、柔性化、集成化生產(chǎn)的基礎技術，計算機輔助設計與輔助制造和計算機集成制造技術敏捷制造和智能制造等，都是建立在數(shù)控技術之上。數(shù)控技術不僅是提高產(chǎn)品質(zhì)量、提高勞動生產(chǎn)率的必不可少的物質(zhì)手段，也是體現(xiàn)一個國家綜合國力水平的重要標志。新世紀機械制造業(yè)的競爭，其實就是數(shù)控技術的競爭?，F(xiàn)在世界數(shù)控技術的發(fā)展趨勢主要有以下幾點:1、數(shù)控系統(tǒng)向開放式體系結構發(fā)展；20世紀90年代以來，由于計算機技術的飛速發(fā)展，推動數(shù)控技術更快的更新?lián)Q代。世界上許多數(shù)控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家利用PC機豐富的軟、硬件資源開發(fā)開放式體系結構的新一代數(shù)控系統(tǒng)。開放式體系結構使數(shù)控系統(tǒng)有更好的通用性、柔性、適應性、可擴展性，并可以較容易的實現(xiàn)智能化、網(wǎng)絡化。開放式體系結構可以大量采用通用微機技術，使編程、操作以及技術升級和更新變得更加簡單快捷。開放式體系結構的新一代數(shù)控系統(tǒng)，其硬件、軟件和總線規(guī)范都是對外開放的，數(shù)控系統(tǒng)制造商和用戶可以根據(jù)這些開放的資源進行的系統(tǒng)集成，同時它廣東水利電力職業(yè)技術學院-7-也為用戶根據(jù)實際需要靈活配置數(shù)控系統(tǒng)帶來極大方便，促進了數(shù)控系統(tǒng)多檔次、多品種的開發(fā)和廣泛應用，開發(fā)生產(chǎn)周期大大縮短。同時，這種數(shù)控系統(tǒng)可隨CPU升級而升級，而結構可以保持不變。2、數(shù)控系統(tǒng)向軟數(shù)控方向發(fā)展；實際用于工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)控系統(tǒng)主要有以下四種類型，分別代表了數(shù)控技術的不同發(fā)展階段。傳統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)，這是一種專用的封閉體系結構的數(shù)控系統(tǒng)。“PC嵌入NC”結構的開放式數(shù)控系統(tǒng)，這是一些數(shù)控系統(tǒng)制造商將多年來積累的數(shù)控軟件技術和當今計算機豐富的軟件資源相結合開發(fā)的產(chǎn)品?！癗C嵌入PC”結構的開放式數(shù)控系統(tǒng)，它由開放體系結構運動控制卡和PC機同構成。這種運動控制卡通常選用高速DSP作為CPU，具有很強的運動控制和PLC控制能力。SOFT型開放式數(shù)控系統(tǒng)，這是一種最新開放體系結構的數(shù)控系統(tǒng)。它提供給用戶最大的選擇和靈活性，它的CNC軟件全部裝在計算機中，而硬件部分僅是計算機與伺服驅(qū)動和外部I/O之間的標準化通用接口。與前幾種數(shù)控系統(tǒng)相比，SOFT型開放式數(shù)控系統(tǒng)具有最高的性能價格比，因而最有生命力。通過軟件智能替代復雜的硬件，正在成為當代數(shù)控系統(tǒng)發(fā)展的重要趨勢。3、數(shù)控系統(tǒng)控制性能向智能化方向發(fā)展；隨著人工智能在計算機領域的滲透和發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)引入了自適應控制、模糊系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡的控制機理，不但具有自動編程、前饋控制、模糊控制、學習控制、自適應控制、工藝參數(shù)自動生成、三維刀具補償、運動參數(shù)動態(tài)補償?shù)裙δ?，而且人機界面極為友好，并具有故障診斷專家系統(tǒng)使自診斷和故障監(jiān)控功能更趨完善。伺服系統(tǒng)智能化的主軸交流驅(qū)動和智能化進給伺服裝置，能自動識別負載并自動優(yōu)化調(diào)整參數(shù)。4、數(shù)控系統(tǒng)向網(wǎng)絡化方向發(fā)展；數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡化，主要指數(shù)控系統(tǒng)與外部的其它控制系統(tǒng)或上位計算機進行網(wǎng)絡連接和網(wǎng)絡控制。數(shù)控系統(tǒng)一般首先面向生產(chǎn)現(xiàn)場和企業(yè)內(nèi)部的局域網(wǎng)，然后再經(jīng)由因特網(wǎng)通向企業(yè)外部，這就是所謂Internet/Intranet技術。數(shù)字制造，又稱“e-制造”，是機械制造企業(yè)現(xiàn)代化的標志之一，也是國際先進機床制造商當今標準配置的供貨方式。數(shù)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡化進一步促進了柔性自動化制造技術的發(fā)展，現(xiàn)代柔性制造系統(tǒng)從點(數(shù)控單機、加工中心和數(shù)控復合加工機床)、線(FMC、FMS、FTL、FML)向面(工段車間獨立制造島、FA)、體(CIMS、分布式網(wǎng)絡集成制造系統(tǒng))的方向發(fā)展。廣東水利電力職業(yè)技術學院-8-5、數(shù)控系統(tǒng)向高可靠性方向發(fā)展；數(shù)控系統(tǒng)的高可靠性已經(jīng)成為數(shù)控系統(tǒng)制造商追求的目標。對于每天工作兩班的無人工廠而言，如果要求在16小時內(nèi)連續(xù)正常工作，無故障率在P(t)99%以上，則數(shù)控機床的平均無故障運行時間MTBF就必須大于3000小時。我們只對某一臺數(shù)控機床而言，如主機與數(shù)控系統(tǒng)的失效率之比為10:1(數(shù)控的可靠比主機高一個數(shù)量級)。此時數(shù)控系統(tǒng)的MTBF就要大于33333.3小時，而其中的數(shù)控裝置、主軸及驅(qū)動等的MTBF就必須大于10萬小時。如果對整條生產(chǎn)線而言，可靠性要求還要更高。6、數(shù)控系統(tǒng)向復合化方向發(fā)展；柔性制造范疇的機床復合加工概念是指將工件一次裝夾后，機床便能按照數(shù)控加工程序，自動進行同一類工藝方法或不同類工藝方法的多工序加工，以完成一個復雜形狀零件的主要乃至全部車、銑、鉆、鏜、磨、攻絲、鉸孔和擴孔等多種加工工序。7、數(shù)控系統(tǒng)向多軸聯(lián)動化方向發(fā)展。加工自由曲面時，3軸聯(lián)動控制的機床無法避免切速接近于零的球頭銑刀端部參予切削，進而對工件的加工質(zhì)量造成破壞性影響，而5軸聯(lián)動控制對球頭銑刀的數(shù)控編程比較簡單，并且能使球頭銑刀在銑削3維曲面的過程中始終保持合理的切速，從而顯著改善加工表面的粗糙度和大幅度提高加工效率。電子技術、信息技術、網(wǎng)絡技術、模糊控制技術的發(fā)展使新一代數(shù)控系統(tǒng)技術水平大大提高，促進了數(shù)控機床產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，也促進了現(xiàn)代制造技術的快速發(fā)展。數(shù)控機床性能在高速度、高精度、高可靠性和復合化、網(wǎng)絡化、智能化、柔性化長足的進步?，F(xiàn)代制造業(yè)正在迎來一場新的技術革命。綜前所述，數(shù)控技術課程是一門實踐性很強的課程，離開實踐，就談不上素質(zhì)，實踐是知識轉化并升華為素質(zhì)的根本條件。要想達到理想的教學和實踐效果，僅在課堂上實施全方位的教學是不夠的，還應具備一個良好的實踐教學環(huán)境?？紤]到前面談到的數(shù)控設備價格的因素，經(jīng)過多方調(diào)研，我們選定了一種能在計算機上進行手工編程和自動編程、并能動態(tài)模擬加工軌跡、與數(shù)控機床有良好數(shù)據(jù)接口的美國CNCsoftware公司研制的基于PC平臺的masterCAM。1.4本畢業(yè)設計的主要內(nèi)容1、pro/E軟件三維造型2、模具設計3數(shù)控刀路編制4、實際加工廣東水利電力職業(yè)技術學院-9-第二章、基于Pro/E產(chǎn)品設計2.1前言本畢業(yè)設計是通過現(xiàn)實產(chǎn)品(圖1-1)的測